Bài 3 trang 24 SGK Toán 11 tập 1 - Chân trời sáng tạo

2024-09-14 12:40:42

Đề bài

Tính các giá trị lượng giác của góc 2\(\alpha \), biết:

a, \(\sin \alpha  = \frac{{\sqrt 3 }}{3},0 < \alpha  < \frac{\pi }{2}\)

b, \(\sin \frac{\alpha }{2} = \frac{3}{4},\pi  < \alpha  < 2\pi \)

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Áp dụng công thức:

\({\sin ^2}\alpha  + {\cos ^2}\alpha  = 1\)

\(\begin{array}{l}\sin 2a = 2\sin a\cos a\\\cos 2a = {\cos ^2}a - {\sin ^2}a = 2{\cos ^2}a - 1 = 1 - 2{\sin ^2}a\\\tan 2a = \frac{{2\tan a}}{{1 - {{\tan }^2}a}}\end{array}\)

Lời giải chi tiết

a, Ta có:

\(\begin{array}{l}{\sin ^2}\alpha  + {\cos ^2}\alpha  = 1\\ \Rightarrow \cos \alpha  =  \pm \sqrt {1 - {{\sin }^2}\alpha }  =  \pm \sqrt {1 - {{\left( {\frac{{\sqrt 3 }}{3}} \right)}^2}}  =  \pm \frac{{\sqrt 6 }}{3}\end{array}\)

Vì  \(0 < \alpha  < \frac{\pi }{2} \Rightarrow \cos \alpha  = \frac{{\sqrt 6 }}{3}\)

Khi đó:

\(\begin{array}{l}\sin 2\alpha  = 2\sin \alpha .cos\alpha  = 2.\frac{{\sqrt 3 }}{3}.\frac{{\sqrt 6 }}{3} = \frac{{2\sqrt 2 }}{3}\\cos2\alpha  = 2{\cos ^2}\alpha  - 1 = 2.{\left( {\frac{{\sqrt 6 }}{3}} \right)^2} - 1 = \frac{1}{3}\\\tan 2\alpha  = \frac{{\sin 2\alpha }}{{cos2\alpha }} = \frac{{\frac{{2\sqrt 2 }}{3}}}{{\frac{1}{3}}} = 2\sqrt 2 \\\cot 2\alpha  = \frac{1}{{\tan 2\alpha }} = \frac{1}{{2\sqrt 2 }} = \frac{{\sqrt 2 }}{4}\end{array}\)

b,

Ta có:

\(\begin{array}{l}{\sin ^2}\frac{\alpha }{2} + {\cos ^2}\frac{\alpha }{2} = 1\\ \Rightarrow \cos \frac{\alpha }{2} =  \pm \sqrt {1 - {{\sin }^2}\frac{\alpha }{2}}  =  \pm \sqrt {1 - {{\left( {\frac{3}{4}} \right)}^2}}  =  \pm \frac{{\sqrt 7 }}{4}\end{array}\)

Vì \(\pi  < \alpha  < 2\pi  \Rightarrow \frac{\pi }{2} < \frac{\alpha }{2} < \pi  \Rightarrow cos\alpha  =  - \frac{{\sqrt 7 }}{4}\)

Khi đó

\(\begin{array}{l}\sin \alpha  = 2\sin \frac{\alpha }{2}.cos\frac{\alpha }{2} = 2.\frac{3}{4}.\left( { - \frac{{\sqrt 7 }}{4}} \right) =  - \frac{{3\sqrt 7 }}{8}\\cos\alpha  = 2{\cos ^2}\frac{\alpha }{2} - 1 = 2.{\left( { - \frac{{\sqrt 7 }}{4}} \right)^2} - 1 =  - \frac{1}{8}\\\sin 2\alpha  = 2\sin \alpha .cos\alpha  = 2.\left( { - \frac{{3\sqrt 7 }}{8}} \right).\left( { - \frac{1}{8}} \right) = \frac{{3\sqrt 7 }}{{32}}\\cos2\alpha  = 2{\cos ^2}\alpha  - 1 = 2.{\left( { - \frac{1}{8}} \right)^2} - 1 =  - \frac{{31}}{{32}}\\\tan 2\alpha  = \frac{{\sin 2\alpha }}{{cos2\alpha }} = \frac{{\frac{{3\sqrt 7 }}{{32}}}}{{ - \frac{{31}}{{32}}}} =  - \frac{{3\sqrt 7 }}{{31}}\\\cot 2\alpha  = \frac{1}{{\tan 2\alpha }} = \frac{1}{{ - \frac{{3\sqrt 7 }}{{31}}}} =  - \frac{{31\sqrt 7 }}{{21}}\end{array}\)

Bạn muốn hỏi điều gì?
Đặt Câu Hỏi

Chúng tôi sử dụng AI và sức mạnh của cộng đồng để giải quyết câu hỏi của bạn

Mẹo tìm đáp án nhanh

Search Google: "từ khóa + hoctot.me" Ví dụ: "Bài 1 trang 15 SGK Vật lí 11 hoctot.me"